本文摘要:摘要:本文對(duì)工廠(chǎng)化生產(chǎn)的亮腹釉小蜂Tamarixiaradiate(Waterston)成蟲(chóng)產(chǎn)品進(jìn)行了一系列檢測(cè),檢測(cè)物種形態(tài)及分子特征、外觀(體色暗淡率、殘肢殘翅率)、產(chǎn)品數(shù)量、雌蜂率、寄生率及不同溫度下(15℃、25℃及30℃)亮腹釉小蜂貯存死亡率共7個(gè)質(zhì)量指標(biāo),并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果提出
摘要:本文對(duì)工廠(chǎng)化生產(chǎn)的亮腹釉小蜂Tamarixiaradiate(Waterston)成蟲(chóng)產(chǎn)品進(jìn)行了一系列檢測(cè),檢測(cè)物種形態(tài)及分子特征、外觀(體色暗淡率、殘肢殘翅率)、產(chǎn)品數(shù)量、雌蜂率、寄生率及不同溫度下(15℃、25℃及30℃)亮腹釉小蜂貯存死亡率共7個(gè)質(zhì)量指標(biāo),并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果提出了亮腹釉小蜂產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明,亮腹釉小蜂規(guī);a(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn):形態(tài)特征吻合,分子序列(COI、ITS1和ITS2)相似度≥97%,體色暗淡率≤2%、殘肢殘翅率≤1%、實(shí)際數(shù)量占標(biāo)識(shí)數(shù)量的比率≥95%、雌蜂率≥70%、不同溫度下貯存死亡率均≤5%、寄生率≥90%。本標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)指標(biāo)的準(zhǔn)確性和專(zhuān)屬性強(qiáng)、靈敏度高,具有較高可行性,可用于亮腹釉小蜂質(zhì)量控制和質(zhì)量管理。
關(guān)鍵詞:亮腹釉小蜂;質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);工廠(chǎng)化生產(chǎn);產(chǎn)品
柑橘木虱DiaphorinacitriKuwayama是柑橘類(lèi)植物的重要害蟲(chóng)之一,也是柑橘毀滅性病害——柑橘黃龍病最主要的的傳播媒介,因此防控柑橘木虱是柑橘產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵舉措。亮腹釉小蜂Tamarixiaradiate(Waterston)是柑橘木虱的優(yōu)勢(shì)寄生蜂,常寄生柑橘木虱4~5齡的若蟲(chóng)[1,2]。一頭亮腹釉小蜂通過(guò)取食和寄生的方式可殺滅柑橘木虱若蟲(chóng)多達(dá)500頭。研究表明[3],柑橘園釋放亮腹釉小蜂可有效控制柑橘木虱,在美國(guó)得克薩斯州,大量釋放亮腹釉小蜂可使柑橘木虱種群數(shù)量降低91.2%[4]。
目前,亮腹釉小蜂已被世界各地的柑橘種植區(qū)引入,用于防控柑橘木虱[57],并在巴西[8]、墨西哥[9]、美國(guó)加利福尼亞州[10]、得克薩斯州[4]和佛羅里達(dá)州等地[11]實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)化生產(chǎn)。在中國(guó),廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所于2020年實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)[12]。然而,不同地區(qū)生產(chǎn)的亮腹釉小蜂對(duì)柑橘木虱的寄生效率有明顯差異。在美國(guó)佛羅里達(dá)州,亮腹釉小蜂在春夏季寄生率相對(duì)較低,平均寄生率<20%,而在秋季平均寄生率可達(dá)60%以上[5];在巴西,寄生率為43.3%~88.8%[8];在墨西哥西部,平均寄生率達(dá)60.58%[14]。這可能受釋放地溫度、濕度等環(huán)境因素影響,也與亮腹釉小蜂的質(zhì)量相關(guān)。尤其是同一釋放地區(qū)寄生率的大幅度波動(dòng),極可能與寄生蜂質(zhì)量有直接關(guān)系。
因此,建立亮腹釉小蜂質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)其生產(chǎn)和應(yīng)用有重要意義。建立亮腹釉小蜂質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),首先要保證產(chǎn)品的純度,在形態(tài)特征和分子數(shù)據(jù)方面確認(rèn)物種。研究表明,亮腹釉小蜂的寄生能力與其活動(dòng)能力、發(fā)育狀態(tài)、個(gè)體大小及性別比例等因素息息相關(guān)[8]。體色光鮮、健全的亮腹釉小蜂才能有效寄生柑橘木虱,殘肢或殘翅的雌蜂存活困難,無(wú)法進(jìn)行寄生活動(dòng)。亮腹釉小蜂營(yíng)兩性生殖,僅雌性可以寄生,雄性本身并無(wú)寄生能力。因此,維持較高水平的雌性比例(雌蜂率),才能保證亮腹釉小蜂對(duì)柑橘木虱的防控效果。亮腹釉小蜂在20℃左右貯存3d,仍能保持較高的存活率和寄生能力,但在高溫條件下其死亡率大大升高[8]。
生產(chǎn)上獲得亮腹釉小蜂產(chǎn)品后,需盡快將其轉(zhuǎn)移至氣候箱保存,并盡快運(yùn)送至田間釋放。但在實(shí)際生產(chǎn)中往往需要一定時(shí)間,檢測(cè)天敵產(chǎn)品短時(shí)間內(nèi)不同溫度下的存活能力可反映產(chǎn)品質(zhì)量。寄生能力是亮腹釉小蜂產(chǎn)品質(zhì)量好壞最直接的表現(xiàn)。前人研究表明,亮腹釉小蜂在不同地區(qū)對(duì)柑橘木虱的寄生能力有明顯的差異,在菲律賓,田間的寄生率為15%~67%[7];在中國(guó)臺(tái)灣,寄生率為30%~87%[6];在美國(guó),田間寄生率可高達(dá)91.2%[4];對(duì)亮腹釉小蜂產(chǎn)品的寄生能力進(jìn)行檢測(cè)極有必要。
因此,本文選定亮腹釉小蜂的形態(tài)特征、分子特征、外觀(體色暗淡率和殘肢殘翅率)、包裝數(shù)量、雌蜂率、寄生率及不同貯存溫度條件下寄生蜂死亡率(15℃、25℃及30℃)共7個(gè)項(xiàng)目作為質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),以廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所生產(chǎn)的亮腹釉小蜂為測(cè)試對(duì)象進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果建立和制定亮腹釉小蜂成蟲(chóng)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
1材料與方法
1.1寄主植物與供試蟲(chóng)源
年橘CitrusreticuiataBlancocv.Nianju購(gòu)自廣州,種植于廣州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心溫室,室內(nèi)陽(yáng)光充足,定期澆水施肥,及時(shí)修剪,保證充足的嫩梢嫩枝供試驗(yàn)使用。柑橘木虱種群采自廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所實(shí)驗(yàn)室,以年橘為植物載體飼養(yǎng)于網(wǎng)室內(nèi)作為試驗(yàn)用蟲(chóng)。亮腹釉小蜂為廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所生產(chǎn)產(chǎn)品,成蟲(chóng),每瓶200頭左右(瓶身標(biāo)識(shí):每瓶含亮腹釉小蜂200頭)。
1.2儀器設(shè)備
PCR儀(廣州市昊洋貿(mào)易有限公司)、DYY6C型電泳儀(北京市六一儀器廠(chǎng))、XW80A旋渦混合儀(海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司)、MSHOT體視顯微鏡MZ62(廣州市明美光電技術(shù)有限公司)、恒溫恒濕培養(yǎng)箱(天津賽得利斯實(shí)驗(yàn)分析儀器制造廠(chǎng))、60目防蟲(chóng)袋、吸蟲(chóng)器(湖北廣之應(yīng)科技有限公司)
1.3物種形態(tài)特征
物種形態(tài)特征是物種種類(lèi)鑒定的基礎(chǔ)。對(duì)亮腹釉小蜂產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)首先應(yīng)進(jìn)行形態(tài)鑒定,保證物種形態(tài)特征與前人描述[8,15]相吻合。本文隨機(jī)選擇5瓶亮腹釉小蜂,每瓶取其中10頭(5頭雌、5頭雄)進(jìn)行物種形態(tài)鑒定。
1.4物種分子特征
近年來(lái)利用基因序列對(duì)物種進(jìn)行鑒定的方法得到廣泛的推廣和使用。目前在GeneBank上已能查到亮腹釉小蜂的多個(gè)基因序列特征,本文根據(jù)Folmer等[14]和Barr等[15]的試驗(yàn)方法,分別利用細(xì)胞色素氧化酶I(cytochromeoxidasesubunitI,COI)的保守區(qū)域和內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)1、2(internaltranscribedspacer,ITS1、ITS2)進(jìn)行物種分子鑒定。隨機(jī)抽樣選擇5瓶亮腹釉小蜂,每瓶取其中1頭進(jìn)行總DNA的提取,試劑盒選用天根生物血液/細(xì)胞/組織基因組DNA提取試劑盒(DP304),試驗(yàn)步驟嚴(yán)格遵循試劑盒說(shuō)明。
PCR反應(yīng)使用50µL體系,DNA模板2µL,引物各0.5µmol/L,25µLMix(2XSanTaqPCRMix預(yù)混液,含藍(lán)染料,生工生物B532061),用無(wú)菌水補(bǔ)足。反應(yīng)條件:預(yù)變性94℃(5min)→變性94℃(30s)→退火50~60℃(30s)→延伸72℃(30~60s/kb)→延伸72℃(10min)→保存4℃(∞),其中第2步變性至第4步延伸重復(fù)35個(gè)循環(huán)。
1.5雌蜂體色及殘疾檢測(cè)
利用體式顯微鏡觀察亮腹釉小蜂是否體色暗淡,是否殘翅殘肢。隨機(jī)選擇10瓶亮腹釉小蜂,每?jī)善繛?個(gè)樣本,從兩瓶中取200頭雌性亮腹釉小蜂測(cè)試,記錄體色暗淡或出現(xiàn)殘翅殘肢的雌蜂數(shù)量,并分別統(tǒng)計(jì)體色暗淡和殘肢殘翅個(gè)體數(shù)量占總數(shù)的比率(體色暗淡率和殘肢殘翅率),共檢測(cè)5次。
1.6數(shù)量檢測(cè)隨機(jī)選擇5瓶亮腹釉小蜂進(jìn)行手動(dòng)計(jì)數(shù),記錄每瓶中亮腹釉小蜂的實(shí)際數(shù)量,計(jì)算每瓶亮腹釉小蜂數(shù)量占包裝瓶標(biāo)識(shí)數(shù)量(200頭/瓶)的比率,每瓶為一個(gè)樣本,共檢測(cè)5個(gè)樣本。
1.7雌蜂率檢測(cè)本文隨機(jī)選擇5瓶亮腹釉小蜂,記錄其雌蜂數(shù)量,統(tǒng)計(jì)雌蜂率,重復(fù)5次。
1.8不同溫度下亮腹釉小蜂貯存死亡率檢測(cè)隨機(jī)選擇15瓶亮腹釉小蜂并分成3組,每瓶取100頭;將各組亮腹釉小蜂分別置于溫度15℃(低溫)、25℃(常溫)、30℃(高溫),相對(duì)濕度50%~70%、光周期14L:10D的人工氣候箱中處理10h;記錄亮腹釉小蜂的死亡數(shù)量,統(tǒng)計(jì)死亡率。
1.9寄生率檢測(cè)
準(zhǔn)備帶有嫩稍的年橘,選取合適位置套15cm×15cm的60目防蟲(chóng)袋,在其中轉(zhuǎn)入100頭4齡末柑橘木虱若蟲(chóng)。從1瓶亮腹釉小蜂產(chǎn)品中隨機(jī)選取10頭雌蟲(chóng)轉(zhuǎn)入上述防蟲(chóng)袋中,24h后移除亮腹釉小蜂。7~9d后檢查統(tǒng)計(jì)被寄生的柑橘木虱數(shù)量,統(tǒng)計(jì)寄生率。以上試驗(yàn)在26℃,相對(duì)濕度為60%,光周期14L:10D的條件下進(jìn)行,重復(fù)5次。
2結(jié)果與分析
2.1物種形態(tài)特征
(1)雌蜂
體長(zhǎng)0.92~1.04mm,大部分黑褐色,復(fù)眼和單眼紅褐色,頭寬于長(zhǎng),上顎2齒及1截齒,下顎須和下唇須各1節(jié)。觸角8節(jié)(觸角式1,1,3,3),具1小環(huán)狀節(jié);柄節(jié)長(zhǎng)為寬的3.7倍;梗節(jié)等長(zhǎng)或稍長(zhǎng)于第1索節(jié);第1~3索節(jié)長(zhǎng)比分別為11:10:9,分別具4~7個(gè)刺狀感覺(jué)器;棒節(jié)3節(jié),末端具針狀突出,各棒節(jié)分別具7~11個(gè)刺狀感覺(jué)器。觸角基節(jié)暗褐色,柄節(jié)淺色,背緣暗色,其余各節(jié)暗黃色。中胸盾中葉近側(cè)緣具2對(duì)毛,小盾片亞中線(xiàn)外緣具2對(duì)毛,盤(pán)狀感覺(jué)器靠近前1對(duì)毛;并胸腹節(jié)褶不完整,具不規(guī)則的網(wǎng)狀紋。
翅透明,前翅長(zhǎng)為寬的2.3倍;亞緣脈端部呈折斷痕,亞緣脈具1根剛毛,端部下方具2~3根毛;前緣室基部具1~2根細(xì)毛,端部具3~4根細(xì)毛;緣脈具7~9根剛毛。足跗節(jié)4−4−4,足淺黃色,基節(jié)和跗節(jié)末端暗褐色。腹部腹板黃色,第1~4節(jié)背板或第1~5節(jié)背中央大部分黃色,呈大黃色斑。第3產(chǎn)卵瓣暗褐色,產(chǎn)卵器從腹部第2腹節(jié)伸出,稍突出腹末端,產(chǎn)卵器為中足脛節(jié)長(zhǎng)的1.6倍,第3產(chǎn)卵瓣為產(chǎn)卵器長(zhǎng)0.2倍。
(2)雄蜂:體色與形態(tài)相似于雌蟲(chóng),體長(zhǎng)0.84~1.05mm。觸角9節(jié)(觸角式1,1,4,3);柄節(jié)基向近2/5~1/2處具1小長(zhǎng)圓形感覺(jué)區(qū);索節(jié)4節(jié),各節(jié)分別具1排6~7根長(zhǎng)剛毛;第1棒節(jié)1排剛毛稍短,棒節(jié)末端具針狀突出。腹部第1~2節(jié)背板中央大部分暗黃色,邊緣黑褐色,呈小暗黃色斑;腹部第1~3腹板大部分暗黃色,其余腹板黑褐色。雄性外生殖器長(zhǎng),從腹部第4腹節(jié)基部伸出,指狀突端部暗褐色。
2.2物種分子特征
亮腹釉小蜂分子鑒定結(jié)果顯示,目的基因COI、ITS1和ITS2在NCBI(NationalCenterforBiotechnologyInformationSearchdatabase)數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)的種內(nèi)相似度均較高:COI的種內(nèi)相似度為98.5%~100.0%,而與數(shù)據(jù)庫(kù)中同屬的其他種間相似度不高于94.0%;ITS1種內(nèi)相似度最低為97.9%,而與同屬的其他種相似度僅為82.0%;ITS2種內(nèi)相似度為99.0%~100.0%,種間相似度小于82.7%。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,COI、ITS1和ITS2相似度應(yīng)高于97%,則認(rèn)為該種為亮腹釉小蜂。
2.3雌蜂外觀檢測(cè)結(jié)果
在5次亮腹釉小蜂雌蜂外觀檢測(cè)中,亮腹釉小蜂體色暗淡率最高為1.5%,亮腹釉小蜂殘肢殘翅率的比率最高為0.4%。本文根據(jù)檢測(cè)結(jié)果并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,規(guī)定亮腹釉小蜂產(chǎn)品中的雌性亮腹釉小蜂體色暗淡率不高于2.0%、殘肢殘翅率不高于1.0%。
2.4數(shù)量檢測(cè)結(jié)果
隨機(jī)抽取5瓶亮腹釉小蜂產(chǎn)品,其數(shù)量占標(biāo)識(shí)的比率最低為99.0%。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,本文規(guī)定產(chǎn)品包裝中亮腹釉小蜂的數(shù)量比率不低于標(biāo)識(shí)數(shù)量的95.0%。
2.5雌蜂率檢測(cè)結(jié)果
在5次檢測(cè)中,雌蜂率最低為71.0%。所以,本文規(guī)定產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的雌蜂率不低于70.0%。
2.6不同溫度下亮腹釉小蜂貯存死亡率檢測(cè)結(jié)果
天敵產(chǎn)品的耐貯存能力是決定天敵能否進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)和作為商品進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臎Q定性條件之一。亮腹釉小蜂在不同貯存條件下的死亡率反應(yīng)其抗逆能力和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,是保證亮腹釉小蜂能夠有效寄生的指標(biāo)之一,也是亮腹釉小蜂質(zhì)量指標(biāo)一種重要參數(shù)。
由于缺乏文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)參考,本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,將亮腹釉小蜂在不同溫度條件下貯存10h后,記錄其死亡率。檢測(cè)結(jié)果,15℃低溫貯存死亡率最高為3.0%,25℃常溫貯存死亡率最高為2.0%,30℃高溫貯存死亡率最高為4.0%。 根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,規(guī)定產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中不同溫度下亮腹釉小蜂貯存死亡率均不得高于5.0%。
2.7寄生率檢測(cè)結(jié)果本次檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨機(jī)抽取的亮腹釉小蜂寄生率最低為92.0%,最高可達(dá)到100.0%(表3)。因此,本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,亮腹釉小蜂產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室條件下寄生率不低于90%。檢測(cè)結(jié)果用于質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),不能用于田間標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)。
3討論
迄今為止,國(guó)際上巴西等國(guó)實(shí)現(xiàn)了亮腹釉小蜂的工廠(chǎng)化生產(chǎn),在國(guó)內(nèi)2020年廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所實(shí)現(xiàn)了規(guī);a(chǎn)[813],而并無(wú)有關(guān)亮腹釉小蜂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究。本文首次確定了亮腹釉小蜂成蟲(chóng)質(zhì)量的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)指標(biāo),檢測(cè)項(xiàng)目包括檢測(cè)物種形態(tài)及分子特征、外觀(體色暗淡率、殘肢殘翅率)、產(chǎn)品數(shù)量、雌蜂率、寄生率及不同溫度下(15℃、25℃及30℃)亮腹釉小蜂貯存死亡率共7個(gè)質(zhì)量指標(biāo)。通過(guò)檢測(cè)廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所生產(chǎn)的亮腹釉小蜂各項(xiàng)指標(biāo),首次確立了指標(biāo)參數(shù),制定了亮腹釉小蜂成蟲(chóng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
在物種分子特征檢測(cè)上,常用細(xì)胞色素氧化酶I(cytochromeoxidasesubunitI,COI)的保守區(qū)域、內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)1、2(internaltranscribedspacer,ITS1、ITS2),本文做的這兩種檢測(cè)都是可以用于質(zhì)量技術(shù)檢測(cè),在生產(chǎn)實(shí)際中只需選擇其中一種即可;而簡(jiǎn)單重復(fù)間序列(Intersimplesequencerepeat,ISSR)電泳條帶特征[16]進(jìn)行物種分子檢測(cè)時(shí),由于不易操作,所以不作為物種分子特征檢測(cè)的方法。
在不同溫度下貯存寄生蜂死亡率檢測(cè)上,目前采用15℃(低溫)、25℃(常溫)及30℃(高溫)3種溫度,將亮腹釉小蜂分別置于這3種溫度下處理10h后進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于在變溫條件下貯存不同時(shí)間寄生蜂死亡率的檢測(cè)方法,暫無(wú)可行的方法,還有待研究。利用本標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)評(píng)價(jià)廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所寄生蜂天敵工廠(chǎng)生產(chǎn)出來(lái)的亮腹釉小蜂成蟲(chóng)[17],結(jié)果表明該標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法合理,可操作性強(qiáng)。
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作者:陳玲玲1,2,黃承志,2,毛潤(rùn)乾2,修寶林2,高晶2,葉鳳嫻2,MubasherHussain2,邱棟梁1,申寶營(yíng)1,王朝紅2*
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